内容正文:
〉
ABCD
3
函数y = sin(ωx + φ)ω > 0,0≤φ≤π( )2 在x∈(0,7π)内只取到一个最大值和一个最小值,且当x = π时最大
值为1,当x = 6π时,最小值为- 1.
(1)求此函数的解析式;
(2)求此函数的单调递增区间.
KLMN%OPQ
1.将函数y = sin x的图象向左平移π4个单位长度,再向
上平移2个单位长度,得到的函数图象的解析式是
( )
A. y = sin x - π( )4 + 2 B. y = sin x + π( )4 - 2
C. y = sin x - π( )4 - 2 D. y = sin x + π( )4 + 2
2.函数y = sin(- 2x),x∈[0,2π]的简图是 ( )
3.将函数f(x)= sin 2π3 - 2( )x 的图象向右平移π6个单位
长度,所得图象的一条对称轴方程为 ( )
A. x = π2 B. x =
π
4
C. x = - π6 D. x =
π
3
4.已知函数y = sin 15 x +
π( )7 ,则该函数的最小正周期、
初相分别是 .
5.已知函数y = sin(ωx + φ)(ω > 0)在一个周期内,当
x = π12时有最大值1,当x =
7π
12时有最小值- 1,则
ω = .
请同学们认真完成练案[10
]
6. 3 探究A对y = Asin(ωx + φ)的图象的影响
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课标要求 核心素养
1.了解振幅、初相、相位、频率等有关概念,会用“五点法”画出函数
y = Asin(ωx + φ)的图象.
2.理解并掌握函数y = Asin(ωx + φ)图象的平移与伸缩变换.
3.掌握A、ω、φ对图象形状的影响.
通过学习A对y = Asin(ωx + φ)的图象
的影响重点培养学生的数学抽象,逻辑
推理,数学运算素养.
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知识点1 函数y = Asin(ωx + φ)(A >0,ω >0)的有关性质
名称 性质
定义域 R
值域 [- A,A]
周期性 T =
对称中心 kπ - φω ,( )0 (k∈Z)
对称轴 x = kπω +
π - 2φ
2ω
(k∈Z)
奇偶性 当φ = kπ(k∈Z) 时是奇函数;当φ = 时是偶函数
单调性
由2kπ - π2 ≤ωx + φ≤2kπ +
π
2 ,k∈Z,解得单调递增 区间;
由2kπ + π2 ≤ωx + φ≤2kπ +
3π
2 ,k∈Z,解得单调递减 区间
知识点2 函数y = Asin(ωx + φ)中参数的物理意义
1.本质:(1)A:它表示做简谐运动的物体离开平衡位置的最大距离,称为振幅.
(2)T:T = 2π
ω
,它表示做简谐运动的物体往复运动一次所需要的时间,称为周期.
(3)f:f = 1T =
ω
2π
,它表示做简谐运动的物体在单位时间内往复运动的次数,称为频率.
(4)ωx + φ:称为相位;φ:当x = 0时的相位,称为初相.
2.混淆:周期T与频率f的区别和联系,明确二者之间的倒数关系.
/012%345
●678%B FG y =Asin(ωx +φ)<@
1.用“五点法”作函数y = 2sin x - π( )3 + 3的图象,并写出函数的定义域、值域、周
期、频率、初相、最值、单调区间、对称轴方程.
[归纳提升]
归纳提升:
(1)
F!ÎI3º
y
= Asin(ωx + φ)-;
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0
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(2)
y = Asin(ωx +
φ)-9cÖ#'?q
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x
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〉
ABCD
1
作出函数y 槡= 2sin 2x - π( )4 在x∈ π8 ,9π[ ]8 上的图象.
●67E% FG@\&FG¡j
2.如图所示的是函数y = Asin(ωx + φ)(A >0,ω >0,|φ | < π)
在一个周期内的图象,试确定A,ω,φ的值,并求出函数的
解析式.
【分析】 结合图象先求出A,T,再利用待定系数法或图象变
换法求解.
[归纳提升]
〉
ABCD
2
函数y = sin(ωx + φ)(x∈R,ω > 0,0≤φ < 2π)的部分图象如图,则 ( )
A. ω = π2 ,φ =
π
4
B. ω = π3 ,φ =
π
6
C. ω = π4 ,φ =
π
4
D. ω = π4 ,φ =
5π
4
归纳提升:
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h M 0
y =
Asin(ωx + φ),ôp7
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A,
ω,φ.
(1)A:
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(2)ω:»0 T = 2πω,Ä
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Ω0 ωx + φ = 0;
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ωx + φ = π2 ;
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x
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Ω0 ωx + φ = π;
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ωx + φ = 3π2 ;
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x
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= 2π.
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●67H% FG¡j¢£
3.已知函数y = 3sin 12 x -
π( )4 .
(1)求此函数的周期、振幅、初相;
(2)求此函数的对称轴、对称中心、递增区间.
[归纳提升]
〉
ABCD
3
(1)函数y = -2sin 2x - π( )4 +1的最大值为 ,取得最大值时x = .
(2)求函数y = 2sin - 3x + π( )4 的单调递减区间.
归纳提升:
9:
y = Asin(ωx +
φ)-9cÖ#-Þß
(1)
¶Fhi/Ã
x
-¿:O[
.
(2)
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Â-9cÖ#X?h
+
x
-ÄÅ?gËX
Ö#-
.
(3)
Ë9cÖ#'
Ö×
k
P
Z.
KLMN%OPQ
1.函数y = 12 sin x -
π( )3 的图象的一条对称轴是( )
A. x = - π2 B. x =
π
2
C. x = - π6 D. x =
π
6
2.要得到函数y = 3sin 2x + π( )4 的图象,只需将函数y =
3sin 2x的图象 ( )
A.向左平移π4个单位 B.向右平移
π
4个单位
C.向左平移π8个单位 D.向右平移
π
8个单位
3.已知函数y = Asin(ωx + φ)(A > 0,ω > 0)的振幅为
1
2 ,周期为
2π
3 ,初相为
π
6,则该函数的表达式为( )
A. y = 12 sin
x
3 +
π( )6 B. y = 12 sin x3 - π( )6
C. y = 12 sin 3x +
π( )6 D. y = 12 sin 3x - π( )6
4.已知函数f(x)=2sin(ωx + φ) x∈R,ω >0,|φ | < π( )2 的
最小正周期为π且f(0)=槡3,则cos(ωφ)= .
5.已知函数f(x)= 2sin 2x - π( )6 ,x∈R.
(1)写出函数f(x)的对称轴方程、对称中心的坐标及
单调区间;
(2)求函数f(x)在区间0,π[ ]2 上的最大值和最小值.
请同学们认真完成练案[11
]
"$%
即φ = kπ + 2π3 (k∈Z),
又0 < φ < π,所以φ = 2π3 ,
故f(x)= sin ωx + 2π3 -
π( )6 + 1 = cos ωx + 1,
因为函数f(x)图象的两相邻对称轴间的距离为π2 ,
所以T = 2π
ω
= 2 × π2 ,解得ω = 2.
因此f(x)= cos 2x + 1,故f π( )8 = cos π4 + 1 =槡22 + 1.
(2)将f(x)的图象向右平移π6 个单位长度后,得到函数
f x - π( )6 的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的
4倍,纵坐标不变,得到f x4 -
π( )6 的图象,
所以g(x)= f x4 -
π( )6 = cos x2 - π( )3 + 1,
由2kπ≤ x2 -
π
3 ≤2kπ + π(k∈Z),
解得4kπ + 2π3 ≤x≤4kπ +
8π
3 (k∈Z),故函数g(x)的单调
递减区间是4kπ + 2π3 ,4kπ +
8π[ ]3 (k∈Z).
对点训练2:依题意有h(x)= f x4 -( )φ = cos x2 -2( )φ +1,
因为其图象的对称轴为x = - 2π3 ,
所以12·-
2π( )3 - 2φ = kπ,解得φ = - kπ2 - π6 (k∈Z),又
因为0 < φ < π2 ,所以取k = - 1得φ =
π
3 .
例3:(1)列表如下:
2x + π6 0
π
2 π
3π
2 2π
x - π12
π
6
5π
12
2π
3
11π
12
f(x) 0 1 0 - 1 0
f(x)在一个周期内的图象如图所示:
(2)f(x)= sin 2x + π( )6 ,令2kπ - π2 ≤2x + π6 ≤2kπ + π2
(k∈Z),
得kπ - π3 ≤x≤kπ +
π
6 (k∈Z).因此,函数y = f(x)的单调
递增区间为kπ - π3 ,kπ +
π[ ]6 (k∈Z).
(3)函数y = sin x图象先向左平移π6个单位得到函数y =
sin x + π( )6 图象,再将函数的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标
不变,即可得函数f(x)= sin 2x + π( )6 图象.
对点训练3:(1)由题意得12 T = 5π,所以T = 10π,
所以ω = 2πT =
1
5 ,则y = sin
1
5 x +( )φ .
因为点(π,1)在此函数图象上,则sin π5 +( )φ = 1,
又因为0≤φ≤ π2 ,有φ =
π
2 -
π
5 =
3π
10,
所以y = sin 15 x +
3π( )10 .
(2)当- π2 + 2kπ≤
1
5 x +
3π
10≤
π
2 + 2kπ,k∈Z,
即- 4π + 10kπ≤x≤π + 10kπ,k∈Z时,
函数y = sin 15 x +
3π( )10 单调递增.所以此函数的单调递增
区间为[- 4π + 10kπ,π + 10kπ](k∈Z).
课堂检测 固双基
1. D
2. D y = sin(- 2x)= - sin 2x,x∈[0,2π],所以它的周期是
T = 2π2 = π,排除A,B;y = - sin 2x的图象可由y = sin 2x的图
象关于x轴对称得到,故选D.
3. B 将函数f(x)= sin 2π3 - 2( )x 的图象向右平移π6个单位长
度可得g(x)= sin(π - 2x)= sin 2x;
令2x = π2 + kπ,k∈Z,即其对称轴方程为x =
π
4 +
kπ
2 ,k∈Z,
当k = 0时,x = π4 . A、C、D均不符合要求.故选B.
4. 10π,π7 由函数y = sin
1
5 x +
π( )7 的解析式知,最小正周期
为T = 2π|ω | = 10π,初相为
π
7 .
5. 2 由题意知T = 2 × 7π12 -
π( )12 = π,所以ω = 2πT = 2.
6. 3 探究A对y = Asin(ωx + φ)的图象的影响
必备知识 探新知
知识点1 R 2π
ω
kπ(k∈Z) kπ + π2 (k∈Z) 单调递
增 单调递减
关键能力 攻重难
例1:①列表:
x π3
5
6 π
4
3 π
11
6 π
7
3 π
x - π3 0
π
2 π
3
2 π 2π
y 3 5 3 1 3
②描点连线作出一周期的函数图象.
③把此图象左、
右扩展即得
—103—
y = 2sin x - π( )3 + 3的图象.
由图象可知函数的定义域为R,值域为[1,5],
周期为T = 2π
ω
= 2π,频率为f = 1T =
1
2π
,初相为φ = - π3 ,
最大值为5,最小值为1.
令2kπ - π2 ≤x -
π
3 ≤2kπ +
π
2 (k∈Z)得原函数的增区间
为2kπ - π6 ,2kπ +
5π[ ]6 (k∈Z).
令2kπ + π2 ≤x -
π
3 ≤2kπ +
3π
2 ,(k∈Z)得原函数的减区间
为2kπ + 5π6 ,2kπ +
11π[ ]6 (k∈Z).
令x - π3 = kπ +
π
2 (k∈Z)得原函数的对称轴方程为x =
kπ + 56 π(k∈Z).
对点训练1:令X = 2x - π4 ,列表如下:
X 0 π2 π
3π
2 2π
x π8
3π
8
5π
8
7π
8
9π
8
y 0 槡2 0 槡- 2 0
描点连线得图象如图所示.
例2:方法一:(逐一定参法)由图象知振幅A = 3,
∵ T = 5π6 - -
π( )6 = π,
∴ ω = 2πT = 2. ∵图象经过点-
π
6 ,( )0 ,
∴可令- π6·2 + φ = 0,
解得φ = π3 ,∴ y = 3sin 2x +
π( )3 .
方法二:(待定系数法)由图象知A = 3,
∵图象过点π3 ,( )0 和5π6 ,( )0 ,
根据“五点法”作图原理(以上两点可判定为“五点法”中的
第三点和第五点),
则
π
3·ω + φ = π,
5π
6·ω + φ = 2π{ ,解得ω = 2,φ = π3 ,
∴ y = 3sin 2x + π( )3 .
方法三:(图象变换法)由A = 3,T = π,图象经过点
- π6 ,( )0 可知,图象可由y = 3sin 2x向左平移π6个单位得到,
∴函数的解析式为y =3sin 2 x + π( )6 ,即y =3sin 2x + π( )3 .
对点训练2:C 由所给图象可知,T4 = 2,∴ T = 8.
又∵ T = 2π
ω
,∴ ω = π4 .
∵图象在x = 1处取得最高点,∴ π4 + φ =
π
2 . ∴ φ =
π
4 .
例3:(1)周期T = 2π
ω
= 2π1
2
= 4π,振幅A = 3,初相是- π4 .
(2)由于y = 3sin 12 x -
π( )4 是周期函数,通过观察图象可
知,所有与x轴垂直并且通过图象的最值点的直线都是此函数
的对称轴,即令12 x -
π
4 =
π
2 + kπ(k∈Z),解得对称轴方程为x
= 3π2 + 2kπ,k∈Z.
因为所有图象与x轴的交点都是函数的对称中心,令12 x -
π
4 = kπ(k∈Z),得x =
π
2 + 2kπ,k∈Z,所以对称中心为点
π
2 + 2kπ,( )0 ,k∈Z;
又因为x的系数为正数,所以把12 x -
π
4视为一个整体,令
- π2 + 2kπ ≤
1
2 x -
π
4 ≤
π
2 + 2kπ,解得 -
π[ 2 + 4kπ,
3π
2 + 4k ]π ,k∈Z为此函数的递增区间.
对点训练3:(1)3 - π8 + kπ,k∈Z (2)见解析
【解析】 (1)ymax = -2 ×(-1)+1 =3,令2x - π4 = -
π
2 +
2kπ,k∈Z,解得x = - π8 + kπ,k∈Z.
(2)∵ y = - 2sin 3x - π( )4 ,而y (= - 2sin 3x - π )4 的单调
递减区间即为y = 2sin 3x - π( )4 的单调递增区间.
由2kπ - π2 ≤3x -
π
4 ≤2kπ +
π
2 (k∈Z)
解得23 kπ -
π
12≤x≤
2
3 kπ +
π
4 (k∈Z).
∴ y = 2sin - 3x + π( )4 [的单调递减区间为 23 kπ - π12,
2
3 kπ +
π ]4 (k∈Z).
课堂检测 固双基
1. C 由x - π3 = kπ +
π
2 ,k∈Z,解得x = kπ +
5π
6 ,k∈Z,令k =
- 1,得x = - π6 .
2. C 由y = 3sin 2(x + φ)= 3sin 2x + π( )4 ,得∴ 2φ = π4 ,φ =
π
8 .故向左平移
π
8个单位
.
—203—
3. C 易知A = 12 ,φ =
π
6 ,ω =
2π
2π
3
= 3.
4. - 12 T =
2π
ω
= π,∴ ω = 2.
又f(0)= 2sin φ 槡= 3,sin φ =槡32 ,
又|φ | < π2 ,∴ φ =
π
3 . ∴ cos(ωφ)= cos
2π
3 = -
1
2 .
5.(1)由2x - π6 = kπ +
π
2 ,k∈Z,
解得f(x)的对称轴方程是x = π3 +
k
2 π,k∈Z;由2x -
π
6 =
kπ,k∈Z,解得对称中心是π12 +
k
2 π,( )0 ,k∈Z;由2kπ - π2
≤2x - π6 ≤ 2kπ +
π
2 ,k ∈ Z,解得单调递增区间是
- π6 + kπ,
π
3 + k[ ]π ,k∈Z;
由2kπ + π2 ≤2x -
π
6 ≤2kπ +
3
2 π,k∈Z,解得单调递减区间
是π3 + kπ,
5π
6 + k[ ]π ,k∈Z.
(2)因为0≤x≤ π2 ,所以-
π
6 ≤2x -
π
6 ≤
5
6 π.
所以当2x - π6 = -
π
6 ,即x = 0时,f(x)取最小值为- 1;
当2x - π6 =
π
2 ,即x =
π
3时,f(x)取最大值为2.
§ 7 正切函数
7. 1 正切函数的定义
7. 2 正切函数的诱导公式
必备知识 探新知
知识点1 sin xcos x x∈R x≠
π
2 + kπ,k∈{ }Z
知识点2 tan α - tan α - 1tan α
关键能力 攻重难
例1:因为tan α = 34 > 0,所以,α是第一或第三象限的角.
(1)如果α是第一象限角,则由tan α = 34知,角α终边上必
有一点P(4,3),所以x = 4,y = 3.
因为r = |OP | = 42 + 3槡 2 = 5,所以sin α = yr =
3
5 ,cos α =
x
r =
4
5 .
(2)如果α是第三象限的角,则由tan α = 34可知,角α终边
上必有一点P(- 4,- 3),所以x = - 4,y = - 3.
可知r = |OP | = (- 4)2 +(- 3)槡 2 = 5,
所以sin α = yr = -
3
5 ,cos α =
x
r = -
4
5 .
对点训练1:∵ x = 1,y = - 2,∴ tan α = - 21 = - 2.
∴ 2tan α
1 - tan2α
= - 4- 3 =
4
3 .
例2:原式= tan(- α)tan(α + 90°)tan α- tan(180° - α)tan(90° + α)tan(- α)
=
- tan α·- 1tan( )α ·tan α
tan α·- 1tan( )α ·(- tan α)
= 1.
对点训练2:原式= tan(180° + 45°)+ tan(720° + 30°)- tan 30° + tan 45° =
tan 45° + tan 30°
- tan 30° + tan 45° =
1 +槡33
-槡33 + 1
槡= 2 + 3.
例3:(1)2sin α - cos αsin α + 2cos α =
2tan α - 1
tan α + 2
= 34 .
(2)sin
2α + sin αcos α - 2cos2α
sin2α + cos2α
= tan
2α + tan α - 2
tan2α + 1
= 45 .
对点训练3:(1)原式= - cos θ + sin θ- 2sin θ + cos θ =
- 1 + tan θ
- 2tan θ + 1
=
- 1 - 34
6
4 + 1
= - 710 .
(2)原式= 2 + tan θ - 1
tan2θ + 1
= 2 +
- 34 - 1
9
16 + 1
= 2225 .
课堂检测 固双基
1. A tan 2π3 = tan π -
π( )3 = - tan π3 槡= - 3.
2. C tan(2π + α)= tan α = - 32 = -
3
2 .
3. A 由题意可知cos α≠ 0,分子分母同除以cos2α 得
sin αcos α
sin2α + cos2α
=
sin α
cos α
sin2α
cos2α
+ 1
= tan α
1 + tan2α
= - 12 ,解得tan α = - 1,
故tan(π - α)= - tan α = 1.
4. C 由题意可得sin α = - 13 =
a
1 + a槡 2
,
所以a = -槡24 ,则tan α = a = -槡
2
4 .
5. - cos α f(α)=
sin α - π( )2 cos 3π2 +( )α tan(π -α)
tan(-α -π)sin(-α -π)
= - cos α·sin α·(- tan α)- tan α·sin α = - cos α.
7. 3 正切函数的图象与性质
必备知识 探新知
知识点2 π 奇函数 kπ2 ,( )0
关键能力 攻重难
例1:(1) x x≠3π8 +
kπ
2 ,k∈{ }Z (2)(1,槡3] (1)因为y
= tan 2x - π( )4 ,所以2x - π4 ≠ π2 + kπ(k∈Z),解得x≠3π8 +
kπ
2 ,k∈Z,所以该函数定义域为x x≠
3π
8 +
kπ
2 ,k∈{ }Z . (2)
因
—303—